JPH10220518A

JPH10220518A - 内在する水準調節装置を有するセルフポンプ式のハイドロニューマチックなサスペンションストラット

Info

Publication number: JPH10220518A
Application number: JP10024749A
Authority: JP
Inventors: Hubert Beck; ベックフーベルト
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 1998-08-21
Anticipated expiration: 2018-02-05
Also published as: JP2918523B2; DE19704189A1; US6032933A; DE19704189C2

Abstract

(57)【要約】【課題】セルフポンプ式のハイドロニューマチックな
サスペンションストラットを、車体の高さの連続的な調
節が走行運転のあらゆる状況で保証されているように構
成する。【解決手段】高圧側の作業空間（２１）とポンプシリ
ンダー（９）との間に弁（２４）が設けられており、当
該弁が、ピストン棒（１０）が繰り出された状態で前記
ポンプシリンダー（９）と低圧側の作業空間（２２）と
の間の逆止弁（１４）を閉鎖し、またピストン棒（１
０）が引っ込められた状態でこの逆止弁（１４）の閉鎖
を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オイルで満たされ
ており且つ高圧チャンバーと共に作用する少なくとも一
つのガスクッション(Gaspolster)の圧力を受けている作
動シリンダーにして、中空のピストン棒で坦持された作
動ピストンによって二つの作業空間に分割される作動シ
リンダーと、弾性体運動によって駆動されて高圧チャン
バーと連通している作業空間へ低圧チャンバーからオイ
ルを搬送するピストンポンプにして、そのポンプシリン
ダーが前記中空のピストン棒によって形成されており、
当該中空のピストン棒内へ前記作動シリンダーに固定さ
れたポンプロッドが沈められるピストンポンプと、前記
作動シリンダー内での前記作動ピストンの位置に依存し
て閉鎖可能な調節領域(Regelbereich)にして、前記高圧
チャンバーと連通した作業空間を前記ポンプシリンダー
と連通させる調節領域とを有する、特に車両のための、
内在する水準調節装置を備えるセルフポンプ式のハイド
ロニューマチックなサスペンションストラット（ショッ
クアブソーバー）にして、前記作動ピストンが複数の逆
止弁を備えており、これらの逆止弁がポンプシリンダー
を一方では高圧側の作業空間と、他方では低圧側の作業
空間と連通させるサスペンションストラットに関する。

【０００２】

【従来の技術】すでにこのようなサスペンションストラ
ットは周知である（例えば、ドイツ特許出願公開第４４
１６６４１号公報）。当該周知のサスペンションストラ
ットの場合には、作動シリンダーが高圧室と低圧室とに
よって付勢される。その際、減衰ピストンが、作動シリ
ンダーを二つの個別の作業空間に分割する。作動シリン
ダーの底部には、ピストン棒の中空室と共同してオイル
ポンプを形成するポンプロッドが固定されている。車道
の平坦でない箇所によって引き起こされる、車両軸及び
それに固定されたピストン棒の運動がこのオイルポンプ
を操作する。このオイルポンプは、オイルを、弁によっ
てコントロールされて、低圧チャンバーから高圧側の作
業空間へ絶え間なく送る。それによって、ポンプロッド
のテーパー状に延びる調節領域が高圧側の作業空間とポ
ンプシリンダーとの間の連通をつくりだすまで、ピスト
ンが外側へ押し動かされる。

【０００３】高圧室と低圧室との間の圧力平衡（圧力調
整）は、ピストンが弾性的な走出(Ausfedern)の際に通
過する排出口を介して行われる。ポンプ局面の最初に
は、高圧側の作業空間と低圧側の作業空間との間に圧力
平衡がある。引っ張り段階及び押圧段階(Zug- und Druc
kstufe)のための減衰弁が調節局面(Aufregelungsphase)
に同様に影響を及ぼすので、例えば問題は、引っ張り段
階のための減衰弁の大きな調整の際に作動ピストンの下
降運動（引っ張り段階）のあいだじゅう高圧側の作業空
間に低圧側の作業空間に比べて大きな圧力低下が生じる
ということにある。付け加えてさらに作動ピストンがポ
ンプロッドのテーパー状に延びる調節領域を通過する
と、減衰媒体が妨害されずに低圧オイル室から低圧側の
作業空間へ、そこから高圧側の作業空間へ達し得る。結
果は、車体の意図しない突然の高さ増加である。この場
合には、調節における不都合が明らかになる。つまり、
高圧側の作業空間に過度に急速に生じたオイル量はゆっ
くりとしか調節（除去調節、abregeln）され得ない、す
なわち低圧オイル室へ戻され得ないからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、セル
フポンプ式のハイドロニューマチックなサスペンション
ストラットを、車体の高さの連続的な調節が走行運転(F
ahrbetrieb)のあらゆる状況で保証されているように構
成することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明により、高圧側の作業空間とポンプシリンダ
ーとの間に弁が設けられており、当該弁が、ピストン棒
が繰り出されている状態でポンプシリンダーと低圧側の
作業空間との間の逆止弁を閉鎖し、またピストン棒が引
っ込められている状態でこの逆止弁の閉鎖を解除してい
ることが考慮に入れられている。

【０００６】

【発明の実施の形態】作動ピストンが調節領域の範囲内
で働く運転状況において前記逆止弁がポンプシリンダー
に対して閉鎖されることが有利である。ピストン棒が作
動ピストンと一緒に基準(Normalmass)を越えて作動シリ
ンダー内へ沈んではじめて、前記逆止弁が閉鎖を解除さ
れ、減衰媒体が低圧オイル室から低圧側の作業空間へ、
さらにそこからポンプシリンダー内へ流れる。

【０００７】別の本質的な特徴的構成では、前記弁がリ
ング形状の板状体として構成されており、当該板状体が
ポンプロッド及び（あるいは）ポンプシリンダーに対し
て相対的に移動可能に配置されていることが考慮にいれ
られている。

【０００８】別の構成では、前記弁の弁フェースが作動
ピストンの弁座と協働することが考慮に入れられてい
る。弁体に簡単にプレストレスを与えることは、前記弁
の弁体とポンプロッド及び（あるいは）ポンプシリンダ
ーとの間に弾性体（スプリング）が介在させられている
（挿入接続されている）ことによって達成される。その
際、弁体が、作動ピストンの弁座に及びポンプロッドの
一つの面に支持される端面を有し、その際当該第一の端
面とは反対の側の第二の端面が圧縮ばねによって付勢さ
れていることが有利である。

【０００９】別の構成では、前記のリング形状の板状体
が前記ポンプロッドのシリンダー状の軸部に軸方向に移
動可能に配置されていることが考慮に入れられている。
製造技術上有利な実施形態では、前記弁体がポット形
（深なべ形）の部材として構成されており、その際、リ
ング形状の端面が弁座として用いられ、且つ中空室内の
端面がポンプロッドの端面と協働することが考慮にいれ
られている。

【００１０】ガスクッション及び（あるいは）高圧オイ
ル室が、当該サスペンションストラットの外部の高圧チ
ャンバーの形で、流れ連通部を介して作動シリンダーと
連通していることによって、別の構造上の簡素化が考慮
に入れられている。それによって簡単な製造も可能にな
っている。その際、当該流れ連通部に引っ張り段階及び
（あるいは）押圧段階のための減衰弁が配置されている
ことが有利である。

【００１１】同様に実際のサスペンションストラットの
外部の独立した部材において低圧オイル室並びに低圧ガ
ス室を流れ連通部を介して低圧側の作業空間と連通させ
ること、及び車両の適当な部位に設置することは、全く
同様に問題ない。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明を、図面をもとにして詳細に
説明する。本発明の有利な実施例が図面に図式的に示さ
れている。

【００１３】図１に示された、内的な水準調節装置(inn
ere Niveauregelung)を有するセルフポンプ式のハイド
ロニューマチックなサスペンションストラット（それ自
体ポンプとして作動する液気圧併用の入れ子式の弾性
脚、selbstpumpende hydropneumatische Federbein）
は、本質的に、作動シリンダー２からなる。当該作動シ
リンダーは、作動ピストン６によって二つの作業空間２
１、２２に分割される。作動ピストン６は、ピストン棒
１０に固定されており、且つピストンパッキング（ピス
トンシール部）４によって作動シリンダー２を高圧側の
作業空間２１と低圧側の作業空間２２とに分割する。高
圧側の作業空間２１は、高圧室（高圧チャンバー）１１
または１２と連通させられており、部分的にガスで満た
され且つ部分的に減衰媒体(Daempfungsmittel)で満たさ
れている。ガスと減衰媒体との分離は、分離ピストン３
によって行われる。同様に弾力のあるダイアフラムを考
えてもよい。

【００１４】作動シリンダー２は、一つあるいは複数の
排出調節開口部(Abregeloeffnung)８を備えている。作
動ピストン６が排出調節開口部８を越えて外側へ（図で
は下方へ）移動すると、高圧室１１または１２並びに高
圧側の作業空間２１と低圧室（低圧チャンバー）１６ま
たは１７との間で圧力調整が行われる（すなわち、圧力
の平衡が行われる）。

【００１５】作動シリンダー２内での作動ピストン６の
それぞれのストロークの際に、減衰媒体が低圧室１７か
ら開口部１９を経て低圧側の作業空間２２へ送られ、そ
こから逆止弁１４を介してピストン棒１０のポンプシリ
ンダー９内へ送られる。ピストン棒１０のポンプシリン
ダー９内におけるポンプロッド１のポンプ運動によっ
て、減衰媒体が逆止弁５を介して高圧側の作業空間２１
へ送られ、同時に開口部１８を介して高圧ガスクッショ
ン(Hochdruckgaspolster)１２がプレストレスを与えら
れる。この過程で作動ピストン６は絶え間なく外側へ移
動する。その結果、調節領域(Regelbereich)７の目標水
準の到達の際に高圧側の作業空間とピストン棒１０のポ
ンプシリンダー９との間のバイパスがリリース（開放）
されるまで、車体の水準（高さ水準）が車輪に比べて高
くされる。それによって、当該バイパスがポンプ効率を
希望どおりに低下させる、または完全に阻止する。

【００１６】前記バイパスは、図１では、そこに図示さ
れた作動ピストン６のところで弁２４、すなわち不変通
路（恒常的な通路）２５を通って延びている。この実施
例では、ポンプロッド伸長が軸部（ピン）２８によって
常にポンプシリンダー９内での排除(Verdraengung)を発
生させるので、不変通路２５が必須である。スプリング
(ばね）２７によって、弁２４の弁体２６が、作動ピス
トン６の弁座に押し付けられ、それによって逆止弁１４
を遮断する。

【００１７】弁体２６は、軸部２８に軸方向に可動に配
置されており、スプリング２７によって所定の終端ポジ
ションに保持される。作動ピストン６が絶え間なく外側
へ移動させられると、逆止弁１４は遮断されたままであ
る。作動ピストン６が高圧側の作業空間２１の方へ移動
させられると、弁体２６がスプリング２７によって保持
されて図示されたポジションにとどまり、その結果、作
動ピストン６の引き続いての軸方向の運動の際に逆止弁
１４が遮断を解除される。

【００１８】例えば車両の積み荷を減らす際に、作動ピ
ストン６がひき続いて外側へ移動させられると、排出調
節開口部８のリリースの際に低圧室１６または１７と高
圧室１２または１１との間の短絡が生じ、当該短絡によ
って車体が再び予め定められた水準に沈下する。

【００１９】図２〜図４により、作動ピストン６の所定
のポジションが示されている。図２には、サスペンショ
ンストラットがその長さ最小の状態で示されている。作
動ピストン６は、ポンプロッド１上をもれをふさいだ状
態で（気密に、液密に）移動する。領域Ｘは、シリンダ
ー状（筒状、円柱状）に形成されている。その結果、こ
の領域において、最大のポンプ効率が発生させられる。
弁２４は、逆止弁１４に対して侵害する状態にない（す
なわち、当該逆止弁を遮断していない)。

【００２０】図３から、作動ピストン６の次のようなポ
ジションを読み取り得る。すなわち、このポジションで
は、作動ピストンが排出調節領域(Abregelbereich)７の
範囲内にある。この領域は、長さＹにわたって広がって
いる。円錐形に延びている調節領域７によって、高圧側
の作業空間２１から不変通路２５を介してポンプシリン
ダー９への連通が生じている。逆止弁１４は、弁２４に
よって閉鎖されたままである。

【００２１】図４は、ピストン棒１０がさらに繰り出さ
れた際の実施形態を示す。スプリング２７が相応のプレ
ストレスによって弁体２６を作動ピストン６の弁座に保
持しているあいだ、弁２４が依然として逆止弁１４を閉
鎖する。高圧側の作業空間２１とポンプシリンダー９と
の間の不変通路２５によって連続的な圧力平衡（圧力調
整）が、さらに引き続いて与えられている。従って、車
体の急激な高さ変化が回避される。

【００２２】図５には、詳細図で次のような作動ピスト
ン６が示されている。すなわち、当該作動ピストンはこ
れもまた同様にピストンパッキング４及び逆止弁５、１
４をもっている。ポンプロッド１は、その先細りに図示
された軸部２８に弁２４を配置されている。当該弁は、
スプリング２７によってプレストレスを与えられてい
る。当該弁２４がここで示されたポジションにとどまっ
ている限り、逆止弁１４は閉鎖されている。前記作動ピ
ストンに対しての弁体２６のシール部(Abdichtung)が弁
体２６の外側領域１３に延在する。

【００２３】図６から、以下のような実施形態が読み取
り得る。すなわち、当該実施形態では、弁体２６が図５
とは異なって弁座３１を与えられている。その際、作動
ピストン６に対するシール（密閉）は、その端面によっ
て行われる。

【００２４】図７は、以下のようなサスペンションスト
ラットの構成を示す。すなわち、当該サスペンションス
トラットでは、弁２４がポット形の部材２９として構成
されており、弁座３１を有し、且つ直接にスプリング２
７によってポンプシリンダー９の端面に支持されてい
る。ポット形の部材２９は、内部空間に、ポンプロッド
１の端面と協働する端面をもっている。

【００２５】この実施形態では、高圧オイル室１１、高
圧ガス室１２が、低圧ガス室１６及び低圧オイル室１７
に対して隔壁１５によって互いに隔離されているが、し
かしながらサスペンションストラットの外筒の内部に配
置されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】サスペンションストラット全体の断面図であ
る。

【図２】作動シリンダー内での作動ピストンの一つのポ
ジションでの断面図である。

【図３】作動シリンダー内での作動ピストンの別のポジ
ションでの断面図である。

【図４】作動シリンダー内での作動ピストンのさらに別
のポジションでの断面図である。

【図５】詳細図としての作動ピストンの変形例の断面図
である。

【図６】詳細図としての作動ピストンの別の変形例の断
面図である。

【図７】サスペンションストラットの別の実施形態の断
面図である。

【符号の説明】

１ポンプロッド２作動シリ
ンダー３分離ピストン４ピストン
パッキング５高圧側の逆止弁６作動ピス
トン７調節領域８排出調節
開口部９ポンプシリンダー１０ピストン
棒１１高圧オイル室１２高圧ガ
ス室１３外側領域１４低圧側
の逆止弁１５隔壁１６低圧ガ
ス室１７低圧オイル室１８開口部１９開口部２０ピスト
ン棒パッキング２１高圧側の作業空間２２低圧側
の作業空間２３減衰弁２４弁２５不変通路２６弁体２７スプリング２８軸部２９ポット形の部材３０流れ連
通部３１弁座

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧チャンバーと協働する少なくとも一
つのガスクッションの圧力下にありオイルで満たされて
いる作動シリンダーであって、中空のピストン棒により
坦持された作動ピストンによって二つの作業空間に分割
される作動シリンダーと、弾性運動によって駆動され、高圧チャンバーと連通した
作業空間へ低圧チャンバーからオイルを送るピストンポ
ンプであって、そのポンプシリンダーが前記の中空のピ
ストン棒によって形成されており、当該中空のピストン
棒内へ前記作動シリンダーに固定されたポンプロッドが
沈められるピストンポンプと、前記作動シリンダー内での前記作動ピストンの位置に依
存して閉鎖可能な調節領域であって、前記高圧チャンバ
ーと連通した作業空間を前記ポンプシリンダーと連通さ
せる調節領域とを有する、特に車両のための、内在する
水準調節装置を備えるセルフポンプ式のハイドロニュー
マチックなサスペンションストラットにして、前記作動ピストンが複数の逆止弁を備えており、これら
の逆止弁が前記ポンプシリンダーを一方では高圧側の作
業空間と、他方では低圧側の作業空間と連通させるサス
ペンションストラットにおいて、前記高圧側の作業空間（２１）と前記ポンプシリンダー
（９）との間に弁（２４）が設けられており、当該弁
が、ピストン棒（１０）が繰り出された状態で前記ポン
プシリンダー（９）と前記低圧側の作業空間（２２）と
の間の逆止弁（１４）を閉鎖し、またピストン棒（１
０）が引っ込められた状態でこの逆止弁（１４）の閉鎖
を解除することを特徴とするサスペンションストラッ
ト。
【請求項２】前記弁（２４）がリング形状の板状体と
して構成されており、当該板状体がポンプロッド（１）
及び（あるいは）ポンプシリンダー（９）に対して相対
的に移動可能に配置されていることを特徴とする、請求
項１に記載のサスペンションストラット。
【請求項３】前記弁（２４）の弁フェースが前記作動
ピストン（６）の弁座と協働することを特徴とする、請
求項１に記載のサスペンションストラット。
【請求項４】前記弁（２４）の弁体（２６）に、前記
ポンプロッド（１）及び（あるいは）前記ポンプシリン
ダー（９）に対して弾性体（２７）が介在させられてい
ることを特徴とする、請求項１に記載のサスペンション
ストラット。
【請求項５】前記弁体が、前記作動ピストン（６）の
弁座に及び前記ポンプロッド（１）の一つの面に支持さ
れる一つの端面を有し、当該第一の端面と反対の側に位
置する第二の端面が圧縮弾性体（２７）によって付勢さ
れていることを特徴とする、請求項４に記載のサスペン
ションストラット。
【請求項６】前記リング形状の板状体が前記ポンプロ
ッド（１）のシリンダー状の軸部（２８）に軸方向に移
動可能に配置されていることを特徴とする、請求項２に
記載のサスペンションストラット。
【請求項７】前記弁体がポット形の部材（２９）とし
て構成されており、リング形状の端面が弁座として、且
つ中空室内における端面が前記ポンプロッド（１）の端
面と協働することを特徴とする、請求項５に記載のサス
ペンションストラット。
【請求項８】前記ガスクッション（１２）及び（ある
いは）高圧オイル室（１１）が当該サスペンションスト
ラットの外部の高圧チャンバーの形で流れ連通部（３
０）を介して前記作動シリンダー（２）と連通状態にあ
ることを特徴とする、請求項１に記載のサスペンション
ストラット。
【請求項９】前記流れ連通部（３０）に引っ張り段階
及び（あるいは）押圧段階のための減衰弁（３１）が配
置されていることを特徴とする、請求項８に記載のサス
ペンションストラット。